IX Всероссийская конференция молодых ученых с международным участием «Почвоведение: Горизонты будущего. 2025»

Миграция грибных спор в почве: модельные фильтрационные эксперименты
24.09.2025 , Стенд-холл 1 (коридор 3 этажа)

Актуальность. В настоящее время в научной литературе представлено много публикаций о перемещении бактерий (Abu-Ashour et al., 1994; Abu-Ashour et al., 1998; Abu-Ashour et Lee, 2000) и вирусов (Keswick et Gerba, 1980) в почвах потоками влаги. Перемещение грибных структур, которые на порядки крупнее, практически не исследовано, представлено лишь несколько работ об их внутрипочвенной миграции (Burges, 1950; Hepple, 1960; Ruddick et Williams, 1972; Gracia-Garza et Fravel, 1998). В большинстве случаев авторы проводят лабораторные фильтрационные колоночные эксперименты, в качестве субстрата выбирая песок. Цель. Определение параметров внутрипочвенной миграции грибных спор гравитационными потоками влаги в модельных лабораторных колоночных фильтрационных экспериментах. Объекты. В качестве субстрата выбран песок диаметром 0.5-1 мм. Его выбор обусловлен (1) возможностью сравнения результатов с литературными данными; (2) песок представляет собой простую модель относительно однородного порового пространства с отсутствием внутриагрегатной пористости. В качестве метки передвижения был выбран род Cladosporium, являющийся аллергеном, преимущественно встречающийся в филлосфере растений, распространенный в растительном опаде и подстилке. Размер спор достигает 3,5-4,5 × 6-10 мкм. Характерная темно-зеленая окраска способствует более ясной идентификации от прочих примесей при методе световой микроскопии. Методы. Эксперимент проводился в стерильных условиях, для чего песок прокаливался в течение 6 ч. Его помещали в пластиковую колонку диаметром 4,6 см и длиной 10 см. Песок медленно насыщали до капиллярной влагоемкости в течение 12 ч., затем уровень воды поднимали для достижения полной влагоемкости во избежание образования защемленного воздуха. На поверхность песчаной колонки было размещено 2 мл грибной суспензии с концентрацией 4*10^7 спор/мл, представляющую собой 30-дневную культуру Cladosporium sp., необходимая концентрация которой подбиралась с помощью камеры Горяева. Затем сразу же на поверхность колонки подавалась стерильная вода и поддерживался постоянный напор = 1 см. Всего было подано 400 мл воды. На нижней границе колонки последовательно отбирались фильтраты объемом 20 мл в количестве 20 порций. Микробиологический анализ фильтратов включал прямой подсчет спор при помощи световой микроскопии (400 ×) и метод культивирования и подсчета колоний с чашек Петри. Колонии культивировались с использованием среды Чапека при 25оС в течение 7 д. Выходные кривые концентрации спор или КОЕ строились в зависимости от величины тактов – количества смен порового раствора. Основные результаты. Анализ миграции спор при оценке методом световой микроскопии показал резкое увеличение концентрации спор между 1-5 тактами, с максимальным отчетливым пиком (300 тыс. спор/мл фильтрата) между 1-2 тактами. После 5 такта, соответствующего прохождению через колонку 220 мл воды, концентрация не превышает 10 тыс. спор/мл фильтрата. Суммарно из песчаной колонки вынесено 18 % спор от внесенного количества. Метод подсчета колоний выявил транспорт КОЕ, который также показал максимальные концентрации в фильтрате между 1-2 тактами (около 350 КОЕ/мл фильтрата), далее значения достигают нескольких десятков/единиц. Суммарно из колонки выходит только 0.3% от исходно внесенного количества КОЕ. Выводы. Таким образом, оба метода оценки свидетельствуют о возможности транспорта спор грибов в песчаной толще. Выявлена разница в количестве выносимых спор при использовании методов световой микроскопии и подсчета колоний, превысившая два порядка, что требует дальнейших работ методического характера.


конвективный перенос, фильтрация, Cladosporium, пропагулы


Соавторы доклада и их аффилиации:

Иванова А.Е., Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Умарова А.Б., Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова